Infrastructure de synthèse additive de précision

点击翻译按钮获取中文摘要

Les procédés de synthèse additive par dépôt de filaments de thermoplastique ou par procédé optique font maintenant partie intégrante des techniques de fabrication de polymères. Ceux-ci peuvent ainsi servir de remplacement aux méthodes d'usinage conventionnel en offrant une grande versatilité en termes de choix de conception, de formabilité, de temps d'usinage, de coûts d'opération et de matière consommée. Cependant, trois limitations majeures ont longtemps entravé l'utilisation des procédés de synthèse additive classiques pour les matériaux polymères dans le cas de projets de recherche spécifiques, à savoir le fini de surface, la stabilité dimensionnelle et le contrôle des propriétés mécaniques dans le cas de matériaux hétérogènes. Dans le but de répondre à ces requis de précision dimensionnelle, de durabilité et de contrôle, des technologies avancées de fabrication additive sont maintenant disponibles (Renforcement par dépôt de Fibres Continues CFR - photopolymérisation par écran LCD 4K), en utilisant des matériaux dont les propriétés mécaniques peuvent être contrôlées de manière étendue. Aussi, l'utilisation des procédés de fabrication additive peut désormais être considérée de manière réaliste pour la réalisation de nombreux projets de recherche dans des domaines qui, jusqu'alors, ne pouvaient pas en bénéficier, à savoir les transducteurs acoustiques (sondes ultrasonores, aéroacoustiques), ou les matériaux hétérogènes (métamatériaux, biomécanique, composites). Afin de permettre aux différents chercheurs membres du Centre de Recherche Acoustique Signal Humain de l'Université de Sherbrooke (CRASH-UdeS) de confirmer leur positionnement en tant que plus grand centre de recherche en Acoustique au Canada, le besoin d'outils de pointe en prototypage par méthode additive a naturellement émergé. Dans cette optique, la présente demande est organisée autour de l'achat de deux imprimantes industrielles complémentaires formant une infrastructure dédiée aux procédés de synthèse additive. Parmi les solutions existantes, les besoins des différents projets en cours du Centre de Recherche CRASH-UdeS ont conduit à la sélection d'une imprimante CFR (Markforged X7) spécialisée dans l'impression de matériaux hétérogènes et composites et une imprimante LCD 4K (Photocentric LC Magna) dédiée à l'impression de larges prototypes polymères avec une grande précision et une durabilité étendue. En effet, ces deux équipements permettent de répondre aux exigences en termes de stabilité et de répétabilité dimensionnelles (précision en dessous de 50 microns) ainsi qu'en termes de versatilité de matériaux (propriétés mécaniques variables entre 0.5 et 50 GPa). L'équipement demandé sera intégré dans les infrastructures existantes de la Plateforme institutionnelle PIMUS, reconnue et appuyée financièrement par la Faculté de Génie de l'UdeS afin d'offrir à la communauté universitaire élargie ainsi qu'à l'externe des services pérennes en fabrication additive et en instrumentation.